基于行業分類的工業用地演變研究
——以北京市為例

文 雯，周丁揚，蘇 珊，田盈盈

（1.北京師范大學地理科學學部資源學院土地資源與區域發展研究中心，北京 100875；2.河南省土地整理中心，河南 鄭州 450016）

1 引言

不同經濟部門的空間分布和格局演變是城市空間結構理論研究的核心問題[1]。工業作為中國國民經濟中舉足輕重的經濟部門，對其空間分布的研究成為學者們關注的熱點。工業用地是工業部門在地域空間上的落實，工業空間的演變不僅反映了地區工業經濟活動及其實體要素的空間分布，也決定了地域經濟空間的主體格局及未來發展的基本方向[2]。

中國目前正經歷著從計劃經濟向市場經濟的轉型，自2007年開始土地出讓也逐步由協議向“招拍掛”方式過渡，市場機制逐漸在土地資源配置中發生作用。同時，長期以來的工業用地粗放利用促使各級政府紛紛出臺節約集約用地政策，并通過逐年壓縮新增用地計劃，對工業空間演變產生了明顯影響。特別是當前中國經濟進入“新常態”，推進工業轉型升級成為轉變經濟發展方式的主攻方向[3]。土地是工業生產的重要自然資源和生產要素，工業轉型升級也勢必會影響工業用地的空間演變。在此背景下，工業空間演變呈現出什么特征？各行業用地演變又呈現出什么規律？這些問題的研究對于未來區域工業用地配置具有重要的指導意義。

對工業空間演變的研究最早可以追溯到韋伯的工業區位論及廖什的市場區位論，隨后中西方學者開始重點關注工業郊區化和新產業區[4]，研究內容主要集中于區域工業空間和利用效率的演變規律、演變模式、動力機制及優化策略等方面[5-14]；數據來源由最初的土地利用現狀圖到多時相衛片或航片，GIS和遙感技術成為最常用的研究手段，但遙感數據的分類精度一直限制著其在工業空間研究中的進一步應用。近年來，部分學者開始嘗試利用工業普查或工商部門登記的工業企業數據分析工業行業的空間分布特征[15-16]，為工業空間研究帶來了新的視角，但工業企業數據并不能完全反映工業用地情況。因此，現有研究少有基于地塊數據對工業空間演變特征的定量分析，更缺乏不同行業時空演變分異的研究。

按照新的首都城市戰略定位及京津冀協同發展和產業一體化的要求，北京市將逐漸弱化經濟中心的定位以及中心城區的經濟功能，其工業用地演變及行業分布已呈現出新的特征。研究北京市工業用地演變特征將有助于優化、協調和提升城市工業空間發展，并為城市規劃、土地資源優化配置提供參考和借鑒[7]。因此，本文基于2007—2015年北京市出讓工業用地成交數據，分析工業用地市場化配置及首都功能演變背景下北京市工業用地的時空變化特征，剖析不同行業工業用地的時空演變規律，明確工業用地演變態勢，以期為區域工業布局和土地利用規劃提供一定的理論支撐，豐富工業、城市地理學研究內容[15]。

2 研究區概況

北京市位于東經115.7°—117.4°，北緯39.4°—41.6°，總面積16410.54 km2，天安門廣場是城市中心，下轄16個區縣，毗鄰天津市和河北省。2015年北京市常住人口2170.5×104人，實現地區生產總值22968.6×108元，比上年增長6.9%。2015年實現工業增加值3662.9×108元，比上年增長0.9%，其中，規模以上高技術制造業、現代制造業、戰略性新興產業增加值分別增長6.7%、6.3%和1.1%，產業集聚化發展特征愈加明顯。

2011年，北京市城市工業建設用地面積為313.50 km2，占北京市城市建設用地總面積的21.96%，工業用地占比偏高。2011—2015年，北京市已連續5年縮減供地計劃，提出國有建設用地減量發展、結構調整、保障民生和集約節約的供應思路，減少工業用地供應，并提出未來北京市工業用地供應以利用存量建設用地為主。

3 數據處理與研究方法

3.1 數據來源與預處理

本文所用數據來自中國土地市場網2007—2015年北京市工業用地出讓結果公告，包括宗地位置、出讓時間、出讓面積、出讓方式、受讓單位、行業分類等，共獲取樣點1410個。依據宗地位置和受讓單位在百度地圖中獲取樣點經緯度數據，導入ArcGIS軟件中，獲得出讓工業用地點位圖（圖1）。盡管有學者認為北京市已成為多中心城市，但“單中心模型”在北京市仍然適用[1]：距離天安門廣場的距離從根本上影響了地價和人口密度。以距天安門廣場每5 km設一個環，北京市可分成26個環，每一環可看成一個區域。五環內則遵循另外一套環路系統，這套系統更為人們所熟知和接受，并且在北京市的城市空間中扮演著重要角色，深刻影響著北京市工業活動的分布。

將所獲取出讓工業用地的行業分類與《國民經濟行業分類與代碼（GB/4754-2011）》對照，并結合北京市工業行業發展特點，將工業用地的行業類型歸并為8大類（表1），其中，依照《國家高技術產業（制造業）分類（2013）》，從各行業篩選出相關細分行業組成“高新技術工業”。

圖1 2007—2015年北京市出讓工業用地分布圖Fig.1 The spatial distribution of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

3.2 研究方法

3.2.1 核密度估計法 本文采用核密度估計法的空間平滑法分析北京市出讓工業用地的空間分布密度，旨在揭示工業用地出讓的等級演化、多樣化趨勢及工業用地的集聚—擴散特征。核密度估計法充分體現了地理現象空間擴散的距離衰減規律，距離越近的對象賦予較大的權重。該方法在顯示和分析點狀要素時極為有用[17]。

式（1）中，F（x）為核密度方程，h是閾值，n是搜索窗口內點數，d是數據的維數。

利用ArcGIS軟件空間分析模塊中的核密度分析功能，以出讓工業用地面積作為權重指標，采用Jecks自然斷裂點分類法，將其分成高、較高、中等、較低和低密度區5級，用以分析北京市出讓工業用地集聚分布特征和各行業受讓工業用地空間集聚態勢。

3.2.2 重心轉移計算 本文引用了人口地理學中常用的人口重心計算法計算了工業用地的重心及其轉移方向。重心的位置一般用地圖的經緯度來表示，第t年的工業重心的經緯度計算方法為[18]：式（2）中，Xi、Yi為第t年工業重心的經緯度，Cti為第t年第i塊工業用地的面積，xi、yi為第i塊工業用地所處經緯度坐標。

表1 行業分類明細表Tab.1 The schedule of industry classification

3.2.3 區位熵 區位熵可以衡量地區產業分布的比較優勢[15]。本文在探討北京市出讓工業用地的圈層分布特征時，用區位熵法分析了各圈層的優勢行業及各行業所處的主導圈層，其公式為：

式（3）中，LQij為j區域內i行業的區位熵，Aij代表j區域內i行業的出讓工業用地面積，Aj代表j區域內所有行業的出讓工業用地面積之和，Air為j區域在大區域r內i行業的出讓工業用地面積，Er為大區域內所有行業的出讓工業用地面積之和。LQij值大于1，值越大表示該行業在該區域專業化程度越高，LQij值小于1，則相反，LQij值等于1，表示該行業在該區域的分布狀況接近總體水平。

4 研究結果與分析

4.1 北京市工業用地時間演變特征

北京市出讓工業用地面積呈下降趨勢，且近年來下降速率加劇。2007—2015年北京市共出讓工業用地1410宗，共計7773.49 hm2。自2007年首次將工業用地納入市場化配置范圍后，北京市工業用地出讓宗數和出讓面積均呈明顯下降趨勢：工業用地出讓宗數由2007年的329宗下降為2015年的31宗，減少了90.58%，年均減少率為11.32%；工業用地出讓面積由2007年的1573.06 hm2降為2015年的161.93 hm2，減少了89.71%，年均減少率11.21%。平均單宗面積略呈下降趨勢，其中2010年平均單宗面積最大（7.19 hm2），2009年最小（4.28 hm2）。

4.2 北京市工業用地空間分布特征

（1）兩套環路系統的緩沖區分析結果顯示：2007—2015年北京市工業用地出讓呈現出明顯的空間分異特征，近郊區指向性明顯。在圈層分布中，北京市工業用地出讓面積和宗數在四環內均分布較少，從五環開始顯著增加，并分別在20 km和40 km處的近郊區形成了兩個極大值；之后隨距城區距離的增加而逐漸減少，75 km外的遠郊區出讓面積極少。總體而言，工業用地出讓主要集中在五環外到55 km的近郊區，占工業用地總出讓面積的87.37%（6791.50 hm2），五環內的城區和55 km之外的遠郊區工業用地出讓面積分別占工業用地總出讓面積的4.72%（367.19 hm2）和7.91%（614.80 hm2），出讓工業用地的近郊區指向性非常明顯。

（2）根據核密度分析結果（圖2），可以看出北京市工業用地集聚特征明顯，出讓工業用地主要在北京市經濟技術開發區、中關村科技園區、大興生物醫藥產業基地、順義空港工業區、楊鎮工業園區以及房山竇店鎮工業區等國家級和市級開發區內部形成了不同密度等級的集聚區域，工業用地在工業園區和開發區集聚的特征顯著。

（3）2007—2015年出讓工業用地重心經緯度變化（圖3）顯示：①2007—2011年出讓工業用地向東北方向轉移，這主要是由順義區工業強勁發展帶動工業用地出讓急劇增加所致。該時段受世界經濟危機和北京奧運會召開的影響，北京市各區縣第二產業產值增速均有所放緩，2008年、2009年北京市第二產業增加值增速分別為2.4%和9.7%，而順義區的增速則分別為19.8%和28.6%。這段時期順義區成為北京市工業發展和工業用地出讓的重點區域，出讓面積占北京市同期出讓工業用地總面積的20.10%。②2011—2015年出讓工業用地重心整體向西南方向轉移，這主要是由于2010年北京市經濟技術開發區正式與大興區行政資源整合，形成了新的工業發展區，且大興區、通州區已有工業園區不斷發展，使得東南部發展帶成為北京市工業用地出讓的重點區域。

圖2 2007—2015年北京市出讓工業用地集聚圖Fig.2 The kernel map of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

圖3 2007—2015年北京市出讓工業用地重心轉移Fig.3 The transformation of the gravity centers of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

總體而言，在經度方向上，北京市工業發展和出讓工業用地的重點區域一直是東部，這與《北京城市總體規劃（2004—2020年）》中 “東部發展帶、西部生態帶”的定位相吻合，而在緯度方向上則呈現由北向南轉移的特點，工業發展的節點由順義區向大興區和通州區轉移。

4.3 北京市工業用地行業變化特征

（1）2007—2015年間，各行業受讓工業用地面積總體上均呈下降趨勢（圖4），采掘業、食品輕紡業、原材料工業、現代制造業、高新技術工業、其他工業、工業配套生產生活服務業和工業配套科教文衛福利服務業分別降低了96.61%、94.41%、97.31%、91.07%、45.02%、96.30%、94.30%和56.48%，其中高新技術工業受讓土地面積下降比例最小。研究期內，北京市受讓工業用地行業主要以現代制造業、工業配套生產生活服務業和高新技術工業為主，分別占全部出讓工業用地面積的31.45%、16.77%和13.19%；占比最少的行業為采掘業（2.73%）和其他工業（5.21%）。隨時間的變化，工業用地出讓的行業結構不斷改變，2007—2013年以現代制造業為主（其中2008年受世界經濟危機和奧運會召開的影響，當年以工業配套生產生活服務業為主），2014年后以工業配套科教文衛福利服務業為主，而2015年轉變為以高新技術工業為主。這在一定程度上反映了北京市產業不斷轉型升級，其主導產業由汽車、醫藥制造業等現代制造業，發展為高新技術工業。

圖4 2007—2015年歷年北京市各行業受讓工業用地面積Fig.4 The areas of industrial land convey for each industry in Beijing during 2007 to 2015

（2）區位熵分析結果顯示，各圈層相對優勢產業各異，各行業所處的主導圈層也各不相同：就各圈層而言，三環內、20—30 km圈層的食品輕紡業、高新技術工業相對優勢最大；四環—五環以其他工業、工業配套生產生活服務業和原材料工業為主導；35—55 km圈層的現代制造業和原材料工業相對優勢較高；60 km以外的遠郊區以食品輕紡業為主導。就各產業而言：①采掘業集中分布于30 km和45 km圈層中，這主要取決于自然資源、地理條件及政策限制；②食品輕紡業的市場指向性明顯，在三環內呈現分布優勢，同時，遠郊區分布的相對優勢凸顯出食品輕紡業的原料指向性特點；③原材料工業具有較強市場指向性，在四環外至近郊區各圈層內均有優勢；④現代制造業圈層區位熵隨距市中心距離增加而增加，主要分布于40—70 km圈層間，這是因為現代制造業需要較多勞動力，為降低成本，企業趨向于郊區分布；⑤高新技術工業具有占地面積小、土地產出率高、污染小等特點，在三環、20 km和30 km等距市中心較近的圈層中分布；⑥其他工業的分布沒有明顯規律；⑦由于科技研發推廣等配套對于北京市各工業行業的發展具有舉足輕重的作用，故工業配套科教文衛福利服務業在各圈層的分布相對平均；⑧工業配套生產生活服務業趨向于分布在人和產業集聚的地區，受北京市多中心發展的影響，其圈層區位熵和分布呈波浪形變化。

（3）行業核密度分析結果顯示，各行業集聚特征差異明顯。①采掘業呈“單點集聚”態勢，僅在門頭溝區石龍開發區軍莊鎮附近集聚，且密度較高；②食品輕紡業呈“半環狀”集聚態勢，主要圍繞近郊平原地區的順義、通州、大興和房山區的工業園區分布，另外在平谷區和密云縣等遠郊區的工業園區內也存在一定集聚，這是由食品輕紡業的市場導向和原料導向決定的；③原材料工業的集聚分布相對比較廣泛，呈“小集聚、大分散”的態勢，分別在大興區、海淀區和昌平區形成高密度集聚區，在大興、房山、昌平、順義等區縣形成較低密度區；④現代制造業呈“兩區三點集聚”態勢，主要在北京市經濟技術開發區和順義區形成三個高密度集聚區；⑤高新技術工業呈“兩點集聚”態勢，在大興區黃村鎮開發區和北京市經濟技術開發區形成集聚，且在大興區形成高密度集聚區；⑥其他工業也呈單點集聚態勢，僅在房山區良鄉經濟開發區形成集聚趨勢；⑦工業配套生產生活服務業呈“東側集聚”態勢，主要在北京市經濟技術開發區、通州區、朝陽區、順義區和密云縣形成一定集聚；⑧工業配套科教文衛福利服務業呈“西南集聚”特征，在房山區、豐臺區和大興區分別形成高密度和較高密度集聚區。

5 結論與討論

本文基于2007—2015年北京市工業用地出讓數據，運用核密度分析、重心轉移分析等方法，從時間、空間和行業三個維度探討了北京市工業用地演變特征，得出以下結論：（1）2007—2015年北京市工業用地出讓總面積及各行業受讓面積均呈下降趨勢，且下降速率在近幾年不斷加劇；工業用地受讓單位以“現代制造業”為主，但主導行業由“現代制造業”轉變為“高新技術工業”。（2）工業園區和開發區成為工業用地集聚的主要空間載體，但出讓工業用地空間分布不均衡，主要在距市中心20—40 km的近郊區形成“環狀”集聚形態，且出讓工業用地重心沿“東北—西南”方向轉移，東部郊區發展帶已成為北京市工業用地出讓的重點區域。（3）不同圈層工業用地出讓的相對優勢行業迥異：三環內、20—30 km圈層以“食品輕紡業”、“高新技術工業”為主導；35—55 km的近郊區以“現代制造業”和“原材料工業”為主導；60 km以外的遠郊區以“食品輕紡業”為主導。不同行業出讓的工業用地也存在不同的集聚特征：采掘業、其他工業和高新技術工業呈現點狀聚集；食品輕紡業呈現半環狀聚集；原材料工業形成“小集聚、大分散”態勢；現代制造業形成“兩區三點集聚”態勢；工業配套生產生活服務業和工業配套科教文衛福利服務業分別形成東側集聚和西南集聚態勢。

近年來隨著北京市工業用地市場化配置的不斷深入，土地由無償到有償使用，土地價格隨距市中心距離的增大而逐漸降低[19]，在城市總體規劃和土地利用總體規劃的控制和引導下，逐步拉開了工業郊區化的進程；同時，開發區、工業園區的特殊供地模式吸引了大量工業項目落地并不斷集聚[20]，使得研究區工業用地出讓呈現出明顯的近郊工業園區集聚的空間特征。而不同行業受讓工業用地的空間集聚差異則是多因素綜合作用的結果，除上述因素外，還受自然資源與地理條件的限制、行業的原料指向性與市場指向性、產業政策的影響等。今后應繼續深化落實土地節約集約利用政策，著力完善市場機制并創新工業用地供給側結構性改革，健全優勝劣汰市場化退出機制和企業退出指標體系，保障新產業、新業態用地，促進土地合理配置及工業經濟持續健康發展。

工業用地的布局不僅影響了城市的形態，還直接影響了城市功能結構。對比《京津冀協同發展規劃綱要》中新首都定位以及《北京城市總體規劃（2004—2020年）》對東部發展帶的規劃，本文的研究結果表明：不同時期首都功能定位下的產業結構演變基本表現在了工業用地的布局上，目前工業用地出讓情況與首都功能以及相關產業和經濟政策導向基本匹配。研究結果也顯示，北京市重點鼓勵發展的高新技術工業僅在大興區形成了單一的高密度集聚區，說明目前高新技術工業整體正處于發展培育階段，未來可有序引導土地、資金、技術等優質要素向高精尖行業集聚，推進高新技術工業規模集聚。同時，應立足于北京市城市發展規劃和產業發展特征，引導工業配套科教文衛福利服務業集聚向城市東部發展帶轉移，轉變目前西南集聚的格局。此外，在生態涵養發展區中，僅平谷區、密云縣和懷柔區形成了食品輕紡業、原材料工業和現代制造業的中低密度集聚區，而延慶縣和門頭溝區未形成集聚。建議生態涵養發展區進一步依托自身資源環境優勢，合理開發利用資源，加強大健康、大生態、大旅游、高科技等環境友好型工業快速發展和集聚。

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